Ưu thế lượng tử - đột phá tương lai

SGGP
Cuối tháng 10 vừa qua, nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm lượng tử của Google công bố một đột phá trong lịch sử ngành điện toán: Máy tính lượng tử đã giải quyết được vấn đề mà máy tính thông thường không thể đạt được. Đây là thành tựu chấn động thế giới mang tên gọi: Ưu thế lượng tử.

Khái niệm “Ưu thế lượng tử” xuất phát từ những năm 1980 với tham vọng xây dựng thành công một cỗ máy lượng tử có khả năng tính toán vượt trội so với điện toán nhị phân. Đến năm 2012, cụm từ này được GS John Preskill của Viện Công nghệ California, Mỹ, chính thức định nghĩa.

Khác với máy tính truyền thống mà chúng ta đang sử dụng hoạt động trên đơn vị thông tin bit nhị phân (biểu diễn chỉ 0 hoặc 1 tại một thời điểm), máy tính lượng tử có đơn vị thông tin cơ bản là bit lượng tử (biểu diễn cho một giá trị bất kỳ giữa 0 và 1), gọi tắt là qubit. Trong báo cáo của mình, Google giới thiệu Sycamore - cỗ máy lượng tử có vi xử lý 54-qubit. Với Sycamore, họ đã thành công trong thực nghiệm “Phát sinh số thực sự ngẫu nhiên” chỉ với 200 giây. Phát sinh số thực sự ngẫu nhiên là bài toán tưởng chừng đơn giản, nhưng chưa có lời giải đối với các máy tính nhị phân. Hiện tại, người ta chỉ có thể mô phỏng số ngẫu nhiên bằng các phép tính hash hoặc modulo trên những dòng máy này. 

Nhóm nghiên cứu của Google cũng ước lượng thời gian tương ứng để siêu máy tính truyền thống mạnh nhất hiện nay là Summit của IBM, thực hiện tác vụ nói trên lên đến 10.000 năm. Với so sánh đó, Google tuyên bố họ đã đạt được thành tựu “Ưu thế lượng tử”, nhưng IBM lại không đồng tình với phát biểu này. Mới đây, đại diện của IBM đáp trả trên một xuất bản về Vật lý lượng tử, cho rằng thực nghiệm của Google có thể được tái hiện bởi Summit chỉ trong 2,5 ngày, thông qua giải pháp vét cạn trong không gian mô phỏng 54-qubit. Như vậy, chênh lệch giữa 200 giây và 2,5 ngày là chưa đủ để xác lập thành tựu “Ưu thế lượng tử”.

Khái niệm về điện toán lượng tử và con đường phát triển máy tính lượng tử đã có từ lâu. Đi sau Google và IBM, nhưng các tập đoàn Trung Quốc như Alibaba, Baidu lại có lợi thế lớn nhờ hậu thuẫn kinh phí khổng lồ từ Chính phủ. Năm 2015, Alibaba đầu tư 15 tỷ USD vào các hoạt động nghiên cứu công nghệ mới, gồm Trí tuệ nhân tạo và Điện toán lượng tử. Song song đó, Phòng thí nghiệm quốc gia về công nghệ lượng tử trị giá 10 tỷ USD cũng được thành lập tại Hợp Phì. Đến năm 2017, Trung Quốc sở hữu gần gấp đôi số bằng sáng chế về công nghệ lượng tử so với Mỹ (theo Patinformatics). Năm 2018, Alibaba ra mắt vi xử lý lượng tử 11-qubit (máy tính lượng tử mạnh thứ 2 thế giới ở thời điểm đó, chỉ đứng sau chip 20-qubit của IBM). Cùng năm 2018, Baidu cũng thành lập trung tâm nghiên cứu máy tính lượng tử với tham vọng trở thành tổ chức đẳng cấp thế giới vào năm 2023.

Với công bố về Sycamore, Google đã vươn lên dẫn đầu cuộc đua đến thế giới lượng tử. Tuy nhiên, còn quá sớm để có thể nói về “Ưu thế lượng tử,” song chúng ta hoàn toàn lạc quan trước những bằng chứng thực nghiệm và các số liệu cụ thể.

PHẠM MINH NHỰT - Phòng thí nghiệm Trí tuệ nhân tạo, Trường ĐH KHTN, ĐHQG TPHCM

Các tin, bài viết khác

Đọc nhiều nhất

Viettel vận hành hệ thống siêu máy tính, xử lý 20 triệu tỷ phép tính/giây

Viettel vận hành hệ thống siêu máy tính, xử lý 20 triệu tỷ phép tính/giây

Hệ thống tính toán hiệu năng cao của Viettel đạt 20 PetaFlops (20 triệu tỷ phép tính/giây). Siêu máy tính vừa được Viettel đầu tư sử dụng công nghệ tương tự các siêu máy tính trong Top 500 thế giới và là một trong số ít siêu máy tính có năng lực xử lý lớn nhất Việt Nam hiện nay.

Sản phẩm công nghệ

VivoBook Flip 14 TP470, laptop xoay gập dành cho giới trẻ

ASUS Việt Nam giới thiệu VivoBook Flip 14 TP470, laptop 14” với màn hình cảm ứng xoay gập 360 độ cho phép người dùng sử dụng tùy biến nhiều chế độ... và hỗ trợ bút cảm ứng ASUS Pen để ghi chú, vẽ, viết chính xác với cảm giác nhanh nhạy, tự nhiên.

 

Câu chuyện công nghệ

Lừa đảo liên quan đến vaccine Covid-19 gia tăng ​

Những kẻ lừa đảo không ngừng tìm kiếm các phương pháp mới để đánh cắp dữ liệu của người dùng, chúng đã tích cực phát tán thư rác và các trang lừa đảo liên quan đến đại dịch COVID-19 để trục lợi từ những tin bài nổi bật và thu hút nhiều sự chú ý nhất của năm.

Thị trường - chính sách

AirTag của Apple thu hút người mua

Apple AirTag đang là thiết bị “chiếm sóng” làng công nghệ sau 5 ngày mở bán tại thị trường Việt Nam nhờ ưu thế định vị nhỏ gọn, nhiều tiện ích. Ghi nhận đã có khoảng gần 300 người dùng công nghệ lựa chọn AirTag trong 5 ngày vừa qua.